按照《國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)工作辦公室關(guān)于2017年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)推薦工作的通知》的要求，在各省、自治區(qū)、直轄市土木建筑（土木工程）學(xué)會(huì)、中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)專業(yè)分會(huì)、中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)團(tuán)體會(huì)員單位推薦基礎(chǔ)上，經(jīng)專家遴選，確定了中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)擬推薦2017年度國(guó)家科技獎(jiǎng)項(xiàng)目。

現(xiàn)將擬推薦項(xiàng)目的名稱、推薦意見(jiàn)、簡(jiǎn)介、客觀評(píng)價(jià)、推廣應(yīng)用情況、主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明目錄、主要完成人情況、完成人合作關(guān)系說(shuō)明、主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)等進(jìn)行公示，公示期為：2016年12月9日至2016年12月18日。

【項(xiàng)目名稱】土木工程結(jié)構(gòu)區(qū)域分布光纖傳感與健康監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)

【推薦獎(jiǎng)種】2017年國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)

【項(xiàng)目簡(jiǎn)介】

我國(guó)各類基礎(chǔ)設(shè)施體量大病害多壽命短，利用結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)土木工程結(jié)構(gòu)安全與長(zhǎng)壽命服役這一重大國(guó)家需求。本項(xiàng)目歷經(jīng)10余年，通過(guò)光纖實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵區(qū)域分布傳感的原理、技術(shù)、裝置等核心發(fā)明，建立了重大工程結(jié)構(gòu)區(qū)域分布傳感與健康監(jiān)測(cè)的成套技術(shù)理論及技術(shù)裝備，在形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品打破國(guó)際壟斷的同時(shí)，突破了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法進(jìn)行結(jié)構(gòu)“健康”評(píng)估的瓶頸。主要發(fā)明點(diǎn)包括：

1、發(fā)明了高性能長(zhǎng)壽命光纖區(qū)域分布傳感技術(shù)

率先研發(fā)了一專多能并具有損傷覆蓋能力的長(zhǎng)標(biāo)距光纖傳感單元，通過(guò)長(zhǎng)標(biāo)距化設(shè)計(jì)、剛度加強(qiáng)增敏等核心技術(shù)開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)點(diǎn)式傳感到長(zhǎng)標(biāo)距-串聯(lián)成網(wǎng)-區(qū)域分布宏微觀監(jiān)測(cè)的技術(shù)突破；通過(guò)玄武巖纖維封裝、光纖滑移機(jī)理揭示、錨固端變剛度防滑移防脆斷設(shè)計(jì)等發(fā)明，創(chuàng)新開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)壽命為50年的光纖傳感器技術(shù)與產(chǎn)品，經(jīng)疲勞蠕變等各類耐久性試驗(yàn)顯示其長(zhǎng)期性能變化<0.8%，現(xiàn)場(chǎng)自然老化試驗(yàn)已證明其使用壽命>20年。

2、發(fā)明了光纖傳感網(wǎng)絡(luò)一體化解調(diào)技術(shù)及相關(guān)高性能裝備技術(shù)

首創(chuàng)光纖光柵與光纖布里淵散射傳感相互融合的一體化解調(diào)技術(shù)，通過(guò)放大器前置化與光源復(fù)用等關(guān)鍵技術(shù)突破,實(shí)現(xiàn)了大型結(jié)構(gòu)區(qū)域分布傳感網(wǎng)絡(luò)的多種光纖傳感系統(tǒng)實(shí)時(shí)共線監(jiān)測(cè)，從根本上解決了現(xiàn)有光纖傳感裝置功能單一、兼容性差難題；所發(fā)明的光纖光柵解調(diào)技術(shù)與裝置，通過(guò)體全息光柵光譜分析、溫度自校準(zhǔn)與誤差自補(bǔ)償技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高解析度與低成本化，經(jīng)鑒定較國(guó)際最先進(jìn)產(chǎn)品分辨率提高10倍、成本降低50%；通過(guò)微波掃描鑒頻等原創(chuàng)性技術(shù)開(kāi)發(fā)的光纖布里淵散射解調(diào)裝置，測(cè)速提高300倍，達(dá)到土木工程實(shí)用化水平。

3、原創(chuàng)性建立了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與結(jié)構(gòu)群協(xié)同評(píng)估成套技術(shù)和理論

創(chuàng)造性建立了基于區(qū)域分布應(yīng)變的結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析新理論體系，基于所發(fā)明長(zhǎng)標(biāo)距傳感能夠揭示結(jié)構(gòu)宏微觀信息的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)各類型參數(shù)及荷載的全面識(shí)別，特別是結(jié)構(gòu)宏觀損傷（明顯裂紋、支座變化）與微小損傷（0.05mm以下微裂紋、鋼筋腐蝕）的精準(zhǔn)探測(cè)，從根本上解決了傳統(tǒng)局部與整體傳感技術(shù)均難以識(shí)別大型結(jié)構(gòu)微小損傷的難題；首次提出基于區(qū)域分布傳感的結(jié)構(gòu)群協(xié)同監(jiān)測(cè)與評(píng)估理念與方法，發(fā)明了結(jié)構(gòu)群監(jiān)測(cè)協(xié)同組網(wǎng)與系統(tǒng)構(gòu)建等創(chuàng)新應(yīng)用技術(shù)；被評(píng)價(jià)為“取得了里程碑式的成果,具有開(kāi)拓性影響”。

成果包括：授權(quán)發(fā)明專利30項(xiàng)，國(guó)際PCT專利2項(xiàng)，軟件著作權(quán)3項(xiàng)，中英文專著各1部，發(fā)表論文150篇（SCI論文56篇），主編地方和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3部，相關(guān)成果被寫(xiě)入日美指南規(guī)程。成果創(chuàng)新應(yīng)用于蘇通大橋、無(wú)錫地鐵、美國(guó)高速公路橋、日本新干線鐵路橋等30余處重要土建交通工程，建成世界最大規(guī)模的長(zhǎng)江流域9橋1隧監(jiān)測(cè)群，形成全國(guó)首個(gè)結(jié)構(gòu)群監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心，直接經(jīng)濟(jì)效益超4.6億元。獲江蘇省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、公路學(xué)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)并獲國(guó)家優(yōu)秀專利獎(jiǎng)、國(guó)際工業(yè)展覽會(huì)銀獎(jiǎng)（全國(guó)僅4所高校獲獎(jiǎng)）、國(guó)際健康監(jiān)測(cè)人物獎(jiǎng)等。領(lǐng)域權(quán)威專家組鑒定在區(qū)域分布傳感方法、理論、技術(shù)與裝置等方面的成果均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

【主要完成人情況】

1.姓名：吳智深，技術(shù)職稱：正高級(jí)，工作單位：東南大學(xué)，個(gè)人排名：1

曾獲國(guó)家獎(jiǎng)情況：2012年，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的高性能及結(jié)構(gòu)性能提升關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用，排名第1，國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，證書(shū)號(hào)：2012-J-221-2-05-R01。

對(duì)本項(xiàng)目主要貢獻(xiàn)：主持了本項(xiàng)目技術(shù)發(fā)明的總體規(guī)劃和研究策略。創(chuàng)建了區(qū)域分布傳感理念與方法，發(fā)明了系列高性能化區(qū)域分布光纖傳感技術(shù)，建立了基于區(qū)域分布傳感的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)成套綜合理論及系統(tǒng)。對(duì)發(fā)明點(diǎn)1、2、3均有主要貢獻(xiàn)。獲授權(quán)發(fā)明專利18件，其中第1發(fā)明人12件；專著1部；江蘇省和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)各1部；發(fā)表相關(guān)SCI收錄論文40余篇。在該項(xiàng)目中的工作量占本人工作量的80%。

2.姓名：張建，技術(shù)職稱：正高級(jí)，工作單位：東南大學(xué)，個(gè)人排名：2

對(duì)本項(xiàng)目主要貢獻(xiàn)：主要負(fù)責(zé)基于區(qū)域分布光纖傳感技術(shù)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)理論研究及其應(yīng)用。提出了實(shí)現(xiàn)區(qū)域分布傳感理念的傳感器優(yōu)化布置算法，建立了完整的基于區(qū)域分布傳感的長(zhǎng)標(biāo)距應(yīng)變模態(tài)理論，實(shí)現(xiàn)了由區(qū)域應(yīng)變到結(jié)構(gòu)各類型參數(shù)的全面識(shí)別，并推廣應(yīng)用于多個(gè)大型工程結(jié)構(gòu)。對(duì)發(fā)明點(diǎn)1和3做出貢獻(xiàn)。獲授權(quán)發(fā)明專利3件，其中第1發(fā)明人3件；專著1部；發(fā)表相關(guān)SCI收錄論文8篇。在該項(xiàng)目中的工作量占本人工作量的80%。

3.姓名：孫安，技術(shù)職稱：正高級(jí)，工作單位：東南大學(xué)，個(gè)人排名：3

對(duì)本項(xiàng)目主要貢獻(xiàn)：發(fā)明了光纖光柵與光纖布里淵散射多功能傳感一體化技術(shù)，研發(fā)出國(guó)際領(lǐng)先的核心自主產(chǎn)權(quán)高性能化光纖光柵解調(diào)儀技術(shù)與裝置，建立了高測(cè)速光纖布里淵散射傳感裝置并達(dá)到實(shí)用化水平。對(duì)發(fā)明點(diǎn)1和2做出貢獻(xiàn)。獲授權(quán)發(fā)明專利5件，其中第1發(fā)明人4件，申請(qǐng)PCT1項(xiàng)，排名第2；發(fā)表相關(guān)SCI收錄論文10篇。在該項(xiàng)目中的工作量占本人工作量的90%。

4.姓名：李素貞，技術(shù)職稱：副高級(jí)，工作單位：同濟(jì)大學(xué)，個(gè)人排名：4

對(duì)本項(xiàng)目主要貢獻(xiàn)：設(shè)計(jì)研發(fā)了分布式長(zhǎng)標(biāo)距FBG傳感器，基于此率先發(fā)展了利用分布平均應(yīng)變動(dòng)力響應(yīng)的振動(dòng)模態(tài)分析理論及振動(dòng)模態(tài)測(cè)試技術(shù)，建立了基于相對(duì)平均應(yīng)變模態(tài)向量統(tǒng)計(jì)的無(wú)模型損傷識(shí)別及多階段損傷識(shí)別方法，改善了既有的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別技術(shù)精度低、受溫度與噪音影響大的現(xiàn)狀。對(duì)發(fā)明點(diǎn)1和3做出貢獻(xiàn)。獲授權(quán)發(fā)明專利2件，其中第1發(fā)明人1件；發(fā)表相關(guān)SCI收錄論文7篇。在該項(xiàng)目中的工作量占本人工作量的70%。

5.姓名：張宇峰，技術(shù)職稱：正高級(jí)，工作單位：江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司，個(gè)人排名：5

曾獲國(guó)家獎(jiǎng)情況：2013年，長(zhǎng)大跨橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)評(píng)估關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用，排名第3，國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，證書(shū)號(hào)：2013-J-223-2-02-R03。

對(duì)本項(xiàng)目主要貢獻(xiàn)：發(fā)明了采用準(zhǔn)靜態(tài)荷載試驗(yàn)與分布式光纖光柵傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)橋梁狀態(tài)快速評(píng)定的方法，并提出了一種位移測(cè)點(diǎn)的優(yōu)化布設(shè)方法，推動(dòng)了區(qū)域分布光纖傳感技術(shù)在多項(xiàng)橋梁工程監(jiān)測(cè)中的實(shí)用應(yīng)用。對(duì)發(fā)明點(diǎn)3做出貢獻(xiàn)。獲授權(quán)發(fā)明專利2件，其中第1發(fā)明人2件。在該項(xiàng)目中的工作量占本人工作量的50%。

6.姓名：張浩，技術(shù)職稱：副高級(jí)，工作單位：石家莊鐵道大學(xué)，個(gè)人排名：6

對(duì)本項(xiàng)目主要貢獻(xiàn)：研發(fā)了無(wú)滑移分布式光纖傳感器；研發(fā)了高速公路用耐高溫雙向長(zhǎng)標(biāo)距光纖光柵傳感器；提出了一種基于長(zhǎng)標(biāo)距光纖光柵傳感技術(shù)的建筑物沉降縫二維變形長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)方法；并將長(zhǎng)標(biāo)距光纖光柵傳感技術(shù)應(yīng)用于地鐵施工時(shí)臨近建筑裂縫的監(jiān)測(cè)，推動(dòng)了區(qū)域分布式光纖傳感技術(shù)在地鐵監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。對(duì)發(fā)明點(diǎn)1和3做出貢獻(xiàn)。獲授權(quán)發(fā)明專利2件；發(fā)表相關(guān)SCI收錄論文3篇。在該項(xiàng)目中的工作量占本人工作量的70%。

【項(xiàng)目名稱】高層住宅裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)工程關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

【推薦獎(jiǎng)種】2017年國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)

【項(xiàng)目簡(jiǎn)介】

建筑工業(yè)化是我國(guó)十三五重大發(fā)展戰(zhàn)略。裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)是工業(yè)化建筑最主要的結(jié)構(gòu)型式。與傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)相比，裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)能約50%、減少建筑垃圾80%，節(jié)能、減排、環(huán)保效益顯著。據(jù)測(cè)算，2016年我國(guó)新建裝配式建筑合計(jì)將超過(guò)1億平米，這其中大部分為裝配整體式混凝土高層住宅。

本項(xiàng)目在一系列國(guó)家和省部級(jí)科研項(xiàng)目的資助下，從高層住宅裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)受力性能與設(shè)計(jì)方法、構(gòu)件制作與裝配施工技術(shù)等方面著手，開(kāi)展了深入、系統(tǒng)的研究，取得如下科技創(chuàng)新成果：

(1) 研發(fā)了高層住宅新型裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)體系，發(fā)展了我國(guó)裝配整體式混凝土高層住宅標(biāo)準(zhǔn)體系。研發(fā)了9類適用于高層住宅的新型裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)體系（包括5類剪力墻結(jié)構(gòu)和4類框架結(jié)構(gòu)）；發(fā)展了以13部規(guī)程（2部國(guó)家/行業(yè)規(guī)程、2部協(xié)會(huì)規(guī)程、9部地方規(guī)程）和19部圖集（16部國(guó)標(biāo)圖集和3部地標(biāo)圖集）為支撐的我國(guó)裝配整體式高層住宅標(biāo)準(zhǔn)體系。

(2) 形成了高層住宅裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)。系統(tǒng)完成了裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)靜力性能和抗震性能試驗(yàn)與理論研究；發(fā)展了裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)理論；形成了高層住宅裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)。

(3) 研發(fā)了高層住宅裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)高效施工技術(shù)與裝備。研發(fā)了預(yù)制構(gòu)件高效安裝技術(shù)與裝備體系；研發(fā)了裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)支撐及安全防護(hù)技術(shù)；研發(fā)了裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化測(cè)控技術(shù)；開(kāi)發(fā)了預(yù)制構(gòu)件物流與安裝管理信息系統(tǒng)。

(4) 研發(fā)了高層住宅預(yù)制混凝土構(gòu)件高效生產(chǎn)設(shè)備及工藝。研發(fā)了基于BIM技術(shù)的預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計(jì)軟件；研制了典型預(yù)制構(gòu)件智能化生產(chǎn)流水線；開(kāi)發(fā)了高精度組合式模具系統(tǒng)；研發(fā)了預(yù)制構(gòu)件無(wú)損運(yùn)輸與存儲(chǔ)技術(shù)及工裝；開(kāi)發(fā)了預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)與質(zhì)檢信息化管理系統(tǒng)。

基于上述創(chuàng)新成果，項(xiàng)目組發(fā)展了我國(guó)裝配整體式混凝土高層住宅技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，主編了2部現(xiàn)行國(guó)家/行業(yè)規(guī)程和16部國(guó)標(biāo)圖集。發(fā)表論文150余篇，其中SCI/EI收錄論文50余篇。授權(quán)了國(guó)家技術(shù)專利60項(xiàng)，其中發(fā)明專利20項(xiàng)。建成了高智能化機(jī)組流水生產(chǎn)線（年產(chǎn)能數(shù)百萬(wàn)立方米）。

本項(xiàng)目成果已直接應(yīng)用于上百項(xiàng)高層住宅工程，總建筑面積超過(guò)1000萬(wàn)平米，新增產(chǎn)值超過(guò)228億元。項(xiàng)目完成單位牽頭建設(shè)了國(guó)家土建結(jié)構(gòu)預(yù)制裝配化工程技術(shù)研究中心和住建部新型建筑工業(yè)化集成建造工程技術(shù)研究中心，獲批5個(gè)國(guó)家住宅產(chǎn)業(yè)化示范基地，為我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供了重要的技術(shù)支撐。

【主要完成人情況】